説明

リチウム電池の筐体の構造

【課題】加工コストを有効に削減でき、電解質溶液が漏出するのを防止でき、リード端子を有効に固定でき、使用上、安全なリチウム電池の筐体の構造を提供する。
【解決手段】ケーシング2を含む。ケーシング2の蓋板23上方には、第1のリード端子接続部材3及び第2のリード端子接続部材4がそれぞれ連結される。ケーシング2の蓋板23下方には、正極リード板6及び負極リード板7がそれぞれ連結される。正極リード板6は、第1のリード端子接続部材3と電気的に接続される。負極リード板7の一方の端部は、第2のリード端子接続部材4と電気的に接続され、負極リード板7の他方の端部は、下方に延伸し、湾曲して接合部71が形成される。接合部71と正極リード板6との間には、絶縁部材8が設けられることにより、正極リード板6と負極リード板7とが接触してショートが発生するのが防止される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リチウム電池の筐体の構造に関し、特に、加工コストを有効に削減でき、電解質溶液が漏出するのを防止でき、リード端子を有効に固定でき、使用上、安全なリチウム電池の筐体の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のリチウム電池の筐体の構造は、主に、ケーシングを含む。ケーシング内には、電解質溶液と、折り重ね状又はロール状の正極板、セパレータ及び負極板と、が配置される。各正極板には、正極耳部が溶接され、正極耳部は、正極柱の底部に溶接される。また、各負極板には、負極耳部が溶接され、負極耳部は、負極柱の底部に溶接される。正極柱及び負極柱の上部には、ねじ山が設けられ、ナットがそれぞれ螺合された後、リード端子がそれぞれ固定される。
【0003】
上述の従来のリチウム電池の筐体の構造は、使用時に以下(1)〜(3)に示す問題が発生しやすい。
【0004】
(1)上述のリチウム電池の筐体の構造を電気自動車などの動力機器に装着した場合、作動時に発生する振動により、電解質溶液が漏出したり、リード端子が緩んだりしやすい。
(2)巻芯の正極耳部を正極柱の底部に溶接し、負極耳部を負極柱の底部に溶接する際、溶接部の品質を制御するのが困難である上、点状の接触であるため、導電不良及び放熱不良が発生しやすい。
(3)リチウム電池の筐体の規格及び形態、或いは、採用される折り重ね状又はロール状の巻芯の形式などの違いにより、正極耳部及び負極耳部の配置位置が異なるため、接続方法を変更する必要がある。このために、作業に時間がかかり、コストが増大する。
【0005】
電解質溶液の漏出を防止し、リード端子が緩むのを防止し、導電及び放熱を安定させ、加工コストを有効に削減させるために、本発明の発明者は、長年に渡る経験及び弛まぬ研究開発により、ついに、本発明を案出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平5−135758
【特許文献2】特開2010−244907
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の第1の目的は、蓋板の下方に、ケーシング及び巻芯の規格に応じて適用させることができる負極リード板が設けられることにより、加工速度を速め、組立にかかる人件費を有効に削減することができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
本発明の第2の目的は、リード端子が固定された後、振動によってリード端子が緩むのを有効に防止することができ、使用上の安全性を確保することができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
本発明の第3の目的は、強固な構造により、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
本発明の第4の目的は、正極リード板及び負極リード板がリード端子と大きな接触面積で電気的に接続されることにより、導電効果及び放熱効果を有効に高めることができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の課題を解決するために、本発明のリチウム電池の筐体の構造は、ケーシング、第1のリード端子接続部材、第2のリード端子接続部材、正極リード板、負極リード板及び絶縁部材を含む。ケーシングは、上端に開口を有する下ケーシングと、下ケーシングの上端に対向接合され、開口を封止する蓋板と、を含む。第1のリード端子接続部材及び第2のリード端子接続部材は、ケーシングの蓋板上方にそれぞれ連結される。正極リード板は、ケーシングの蓋体下方に連結され、第1のリード端子接続部材と電気的に接続される。負極リード板は、第2のリード端子接続部材と電気的に接続される。負極リード板の一方の端部は、ケーシングの蓋板下方に連結され、他方の端部は、下方に湾曲されて接合部が形成される。絶縁部材は、負極リード板の接合部と正極リード板との間に設けられる。
【0009】
ケーシングの蓋体と正極リード板及び負極リード板との間には、絶縁シートが配置される。絶縁シートは、略長方形であり、広面部及び狭面部を有する。広面部は、蓋板と負極リード板との間に挟設される。狭面部は、蓋板と正極リード板との間に挟設される。また、正極リード板の周縁は、蓋板に接続される。
【0010】
負極リード板の接合部は、正極リード板の下方まで延伸される。
【0011】
第1のリード端子接続部材及び第2のリード端子接続部材の少なくとも何れか一方は、固定部材、位置決め片及び滑り止め部材を含む。固定部材は、底部と、底部から上方に延伸される直立部と、を含む。底部は、蓋板を貫通する少なくとも1つの位置決め部材を有し、位置決め部材は、正極リード板又は負極リード板と連結される。位置決め片は、直立部上に嵌設される。位置決め片の底部には、滑り止め面が設けられる。滑り止め部材は、直立部と連結され、位置決め片の上方に配置される。滑り止め部材の底面及び位置決め片の上部の少なくとも一方の面には、粗面が形成される。
【0012】
位置決め片底部の滑り止め面は、同一平面上に設けられる複数の下斜歯を含む。また、位置決め片の上部には、粗面が形成される。粗面は、同一平面上に設けられる複数の上斜歯を含む。複数の上斜歯の歯間距離は、複数の下斜歯の歯間距離より長い。
【0013】
滑り止め部材の底面には、粗面が形成される。粗面は、同一平面上に設けられる複数の斜歯を含む。複数の斜歯の歯間距離は、複数の上斜歯の歯間距離と同一である。
【発明の効果】
【0014】
本発明のリチウム電池の筐体の構造は、以下(1)〜(4)に示す効果を実現する。
(1)負極リード板を正極リード板の下方まで延伸することができ、負極リード板の長さを巻芯(発電帯の巻芯:電極)の規格に合わせて調整することができるため、各種のケーシング及び巻芯(電極)に使用することができ、作業速度を速め、組立作業にかかる人件費を削減することができる。
(2)正極リード板及び負極リード板がリード端子と大きな接触面積で電気的に接続されることにより、導通電圧及び導通電流を安定させることができ、大電流の負荷が可能となる上、放熱効果を有するため、使用寿命を延長することができる。
(3)歯状の滑り止め面がリード端子の表層に嵌入され、滑り止め部材の底面及び位置決め片の上部に互いに対応する斜歯が設けられることにより、リード端子を有効に位置決めすることができる上、リード端子を固定した後、振動によってリード端子が緩むのを防止することができ、使用上の安全性を確保できる。
(4)固定部材、ケーシングの蓋板、ゴムカバー及びリード板がリベットによって緊密に接合されるため、使用時、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の滑り止め部材を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の位置決め片を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の負極リード板を湾曲させる前の状態を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の下ケーシングを装着する前の状態を示す断面図である。
【図6】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の使用中の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1〜図3を参照する。図1〜図3に示すように、本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造1は、ケーシング2、第1のリード端子接続部材3、第2のリード端子接続部材4、絶縁シート5、正極リード板6、負極リード板7及び絶縁部材8を含む。
【0017】
ケーシング2は、中空の長方形体であり、上端に開口21を有する下ケーシング22と、下ケーシング22の上端に対向接合され、開口21を封止する蓋板23と、を含む。
蓋板23の中央部には、安全弁24が設けられる。安全弁24の両側には、ゴムカバー27がそれぞれ設けられる。ゴムカバー27上には、2つの円形の孔271が間隔をあけてそれぞれ設けられる。
【0018】
第1のリード端子接続部材3及び第2のリード端子接続部材4は、ケーシング2の蓋板23上方にそれぞれ連結される。第1のリード端子接続部材3及び第2のリード端子接続部材4の少なくとも何れか一方は、固定部材31、位置決め片32及び滑り止め部材33を含む。本発明の一実施形態において、固定部材31は、逆T字形であり、長方形の底部311と、底部311を貫通し、間隔をあけて配置される2つのリベットと、底部311の中央から上方に延伸するねじ柱と、を含む。リベットが位置決め部材312とされ、ねじ柱が直立部313とされる。
【0019】
位置決め片32は、環状のワッシャであり、直立部313上に嵌設される。位置決め片32の底部には、滑り止め面321が設けられる。滑り止め面321は、同一平面上に設けられ、アレイ状に配列される複数の下斜歯322を含む。また、位置決め片32の上部には、粗面323が形成される。粗面323は、同一平面上に設けられ、アレイ状に配列される複数の上斜歯324を含む。複数の上斜歯324の歯間距離は、複数の下斜歯322の歯間距離より長い。
【0020】
滑り止め部材33は、ナットであり、固定部材31の直立部313上に螺合される。或いは、滑り止め部材33がボルトで、固定部材31の直立部313がナットでもよい。これにより、滑り止め部材33を固定部材31に螺合することができる。滑り止め部材33が固定部材31の直立部313に螺合された後、滑り止め部材33は、位置決め片32の上方に配置される。また、滑り止め部材33の底面には、粗面331が形成される。粗面331は、同一平面上に設けられる複数の斜歯332を含む。複数の斜歯332の歯間距離は、位置決め片32の複数の上斜歯324の歯間距離と同一である。これにより、滑り止め部材33と位置決め片32とを互いに歯合連結することができる。
【0021】
絶縁シート5は、略長方形であり、広面部51と、広面部51の端部から延伸される狭面部52と、を有する。また、絶縁シート5上には、複数の貫通孔が設けられる。
【0022】
正極リード板6は、長方形の金属板である。正極リード板6は、絶縁シート5の狭面部52の下方に配置される。正極リード板6の周縁は、蓋板23の下方に溶接される。これにより、絶縁シート5の狭面部52は、蓋板23と正極リード板6との間に挟設される。
【0023】
負極リード板7は、略長方形の金属板である。負極リード板7の一方の端部は、絶縁シート5の広面部51の下方に配置され、他方の端部は、正極端部6の方向に下方に延伸され、湾曲して接合部71が形成される。接合部71は、絶縁膜により被覆され、絶縁膜が絶縁部材8とされる。絶縁部材8は、負極リード板7の接合部71と正極リード板6との間に配置される絶縁板とすることができる。絶縁部材8により、正極リード板6と負極リード板7とが接触してショートするのを防止することができる。
【0024】
図4及び図5を参照する。図4及び図5に示すように、位置決め部材312は、上から下に、ゴムカバー27、蓋板23及び絶縁シート5の狭面部52を貫通した後、リベットマシンによって締結される。これにより、固定部材31、ゴムカバー27、蓋板23、絶縁シート5の狭面部52及び正極リード板6が緊密に接合される。位置決め部材312は、ボルトでもよく、対応するナットが組み合わされることにより、固定部材31、ゴムカバー27、蓋板23、絶縁シート5の狭面部52及び正極リード板6が緊密に接合される。同様に、第2のリード端子接続部材4の固定部材31、ゴムカバー27、蓋板23、絶縁シート5の広面部51及び負極リード板7の端部も緊密に接合される。このとき、負極リード板7は、図4に示すように、直線帯状である。上述のように組合された後、正極リード板6は、蓋板23及び第1のリード端子接続部材3と電気的に接続され、負極リード板7は、第2のリード端子接続部材4と電気的に接続される。
【0025】
図5及び図6を参照する。図5及び図6に示すように、正極耳部9が下ケーシング22上に溶接され、負極耳部91が蓋板23下方の負極リード板7の接合部71上に溶接された後、負極リード板7は、U字形に湾曲された状態か、或いは、接合部71が正極リード板6の下方に湾曲された状態である。これにより、正極板、セパレータ及び負極板が下ケーシング22内に配置される。また、蓋板23により、下ケーシング22の上方が封止される。
【0026】
図6を参照する。図6に示すように、正極リード端子92及び負極リード端子93が第1のリード端子接続部材3及び第2のリード端子接続部材4の固定部材31の直立部313上に嵌設され、位置決め片32と固定部材31の底部との間に挟設されたとき、位置決め片32底部の滑り止め面321が正極リード端子92及び負極リード端子93の上表層に嵌入されることにより、正極リード端子92及び負極リード端子93が押圧される。これにより、正極リード端子92及び負極リード端子93が緩むのが防止される。滑り止め部材33の底面及び位置決め片32の上部に、互いに対応する斜歯332及び上斜歯324が設けられることにより、滑り止め部材33の底面と位置決め片32の上部とが接触した後、滑り止め部材33が振動によって反転して緩むのが防止される。なお、第1リード端子接続部材3は蓋板23の上方で連結され、正極リード板6が蓋板23の下方に溶接されている。
【0027】
本発明のリチウム電池の筐体の構造は、以下(1)〜(4)に示す長所を有する。
【0028】
(1)負極リード板を正極リード板の下方まで延伸することができ、負極リード板の長さを巻芯(発電帯の巻芯:電極)の規格に合わせて調整することができるため、各種のケーシング及び巻芯に使用することができ、作業速度を速め、組立作業にかかる人件費を削減することができる。
(2)正極リード板及び負極リード板がリード端子と大きな接触面積で電気的に接続されることにより、導通電圧及び導通電流を安定させることができ、大電流の負荷が可能となる上、放熱効果を有するため、使用寿命を延長することができる。
(3)歯状の滑り止め面がリード端子の表層に嵌入され、滑り止め部材の底面及び位置決め片の上部に互いに対応する斜歯が設けられることにより、リード端子を有効に位置決めすることができる上、リード端子を固定した後、振動によってリード端子が緩むのを防止することができ、使用上の安全性を確保できる。
(4)固定部材、ケーシングの蓋板、ゴムカバー及びリード板がリベットによって緊密に接合されるため、使用時、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができる。
【0029】
上述したことから分かるように、本発明のリチウム電池の筐体の構造により、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができ、リード端子を有効に固定することができ、使用上の安全性を確保できる。さらに、加工コストを有効に削減することができる。
【符号の説明】
【0030】
1 リチウム電池の筐体の構造
2 ケーシング
21 開口
22 下ケーシング
23 蓋板
24 安全弁
27 ゴムカバー
271 孔
3 第1のリード端子接続部材
31 固定部材
311 底部
312 位置決め部材
313 直立部
32 位置決め片
321 滑り止め面
322 下斜歯
323 粗面
324 上斜歯
33 滑り止め部材
331 粗面
332 斜歯
4 第2のリード端子接続部材
5 絶縁シート
51 広面部
52 狭面部
6 正極リード板
7 負極リード板
71 接合部
8 絶縁部材
9 正極耳部
91 負極耳部
92 正極リード端子
93 負極リード端子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーシング、第1のリード端子接続部材、第2のリード部材接続部材、正極リード板、負極リード板及び絶縁部材を備えるリチウム電池の筐体の構造であって、
前記ケーシングは、上端に開口を有する下ケーシングと、前記下ケーシングの上端に対向接合されることにより、前記開口を封止する蓋板と、を有し、
前記第1のリード端子接続部材及び前記第2のリード部材接続部材は、前記ケーシングの蓋板上方にそれぞれ連結され、
前記正極リード板は、前記ケーシングの蓋板下方に接合される上、前記第1のリード端子接続部材と電気的に接続され、
前記負極リード板は、前記第2のリード端子接続部材と電気的に接続され、前記負極リード板の一方の端部は、前記ケーシングの蓋板の下方に連結され、前記負極リード板の他方の端部は、下方に延伸し、湾曲して接合部が形成され、
前記絶縁部材は、前記負極リード板の接合部と前記正極リード板との間に設けられることを特徴とするリチウム電池の筐体の構造。
【請求項2】
前記ケーシングの蓋板と前記正極リード板及び前記負極リード板との間には、絶縁シートが配置され、前記絶縁シートは、長方形であり、広面部及び狭面部を有し、前記広面部は、前記蓋板と前記負極リード板との間に挟設され、前記狭面部は、前記蓋板と前記正極リード板との間に挟設され、前記正極リード板の周縁は、前記蓋板に接合されることを特徴とする請求項1に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項3】
前記負極リード板の接合部は、前記正極リード板の下方まで延伸されることを特徴とする請求項1又は2に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項4】
前記第1のリード端子接続部材及び前記第2のリード端子接続部材の少なくとも何れか一方は、固定部材、位置決め片及び滑り止め部材を有し、
前記固定部材は、底部と、前記底部から上方に延伸される直立部と、を有し、前記底部は、少なくとも1つの前記蓋板を貫通する位置決め部材により、前記正極リード板又は前記負極リード板と連結され、
前記位置決め片は、前記直立部上に嵌設され、前記位置決め片の底部には、滑り止め面が設けられ、
前記滑り止め部材は、前記直立部に連結され、前記滑り止め部材は、前記位置決め片の上方に配置され、前記滑り止め部材の底面及び前記位置決め片の上部の少なくとも一方の面には、粗面が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項5】
前記位置決め片底部の滑り止め面は、同一平面上に設けられる複数の下斜歯を有し、前記位置決め片の上部には、粗面が形成され、前記粗面は、同一平面上に設けられる複数の上斜歯を有し、前記複数の上斜歯の歯間距離は、前記複数の下斜歯の歯間距離より長いことを特徴とする請求項4に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項6】
前記位置決め片底部の滑り止め面は、同一平面上に設けられる複数の下斜歯を有し、前記位置決め片の上部には、粗面が形成され、前記粗面は、同一平面上に設けられる複数の上斜歯を有し、前記複数の上斜歯の歯間距離は、前記複数の下斜歯の歯間距離より長く、前記滑り止め部材の底面には、粗面が形成され、前記粗面は、同一平面上に設けられる複数の斜歯を有し、前記複数の斜歯の歯間距離は、前記複数の上斜歯の歯間距離と同一であることを特徴とする請求項4に記載のリチウム電池の筐体の構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−55026(P2013−55026A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−241809(P2011−241809)
【出願日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【出願人】(510052805)迪吉亞科技股▲ふん▼有限公司 (2)
【Fターム(参考)】